Файл: Транспортировка буровой установки.docx

– длина колонны;

q_ок – вес 1 погонного метра, кН/м.



Вес бурильной колонны

(5)

где L - глубина скважины, м;

l_УБТ – длина УБТ;

q_б.т q_УБТ –вес 1 погонного метра бурильных труб и УБТ, кН/м.







По необходимо проводить подбор буровой установки согласно ГОСТ 16293-89. При выборе БУ по ГОСТ 16293-89 необходимо исходить из условий Q_доп^ГОСТ ≥ . 1700 кН > 1559,2 кН. Выбираем буровую установку БУ-3000 ЭУК

---

4 ТАЛЕВАЯ СИСТЕМА

4.1 Выбор оборудования

Диаметр талевого каната и оснастку талевой системы ориентировочно принимаем по глубине скважины (табл. 3).

Талевый канат выбирается по разрывному усилию каната в целом.

Буровая лебёдка выбирается по максимальному натяжению ходовой ветви талевого каната.

Таблица 3 – Связь глубины скважины с оснасткой талевой системы

Глубина скважины, м	Диаметр каната, мм	Оснастка талевой системы
до 3200 м	28	4х5
от 3200 м до 4000 м	32	5х6
от 4000 м до 4500 м	32	6х7
от 4500 м	35	6х7

Максимальное натяжение ходовой ветви талевого каната:

(6)

где Q_кр.доп. – допускаемая нагрузка на крюке, кН;

G_тс – вес подвижных частей талевой системы (принимаем по таблице 3.2), кН;

U_тс – число подвижных струн талевой системы;

η_тс – КПД талевой системы:

,

(7)

где_шк – КПД шкива талевой системы, _шк = 97%.





Максимальное натяжение неподвижной ветви талевого каната:

(8)

Разрывное усилие каната в целом:

---

где [k] – коэффициент запаса прочности, [k]=3,5.



Крюкоблок или талевый блок с буровым крюком выбирают по допускаемой нагрузке на крюке. Кронблок выбираем по допускаемой нагрузке на кронблок:



Таблица 4 – Зависимость веса подвижны частей талевой системы от оснастки и диаметра каната

Диаметр талевого каната	Вес подвижных частей талевой системы (кН) при оснастке
	4х5	5х6	6х7
28	60	80	-
32	80	100	120
35	-	120	150

По расчётам выбираем:

1. 
   буровую лебедку ЛБУ 600 АС 2 2, хар-ки приведены в таблице 5.
   
2. 
   Крюкоблок УТБК 4-160.
   
3. 
   Кронблок ТБК4-200Бр.
   
4. 
   Талевый канат ГОСТ 16853-88 с параметрами:
   

- разрывное усилие каната в целом Р_разр= 467,5 кН;

- площадь сечения проволок F_к= 329,95 мм²;

- диаметр каната d_к= 28 мм;

- временное сопротивление разрыву _в = 1700 МПа.

Параметры буровой лебедки приведены в таблице 5.

Таблица 5 – Параметры буровой лебёдки

Параметр	Единица измерения	Значение
Мощность на входе в лебедку	кВт	600
Максимальное усилие в ходовой ветви талевого каната	кН	1600
Диаметр бочка барабана лебедки	мм	560
Диаметр каната	мм	28
Оснастка талевой системы	-	4х5
КПД лебедки	%	0,9
Частота вращения на входе в лебедку	мин-1	46,1

---

4.2 Расчет талевого каната

Суммарное напряжение в канате:

где Е_к – модуль упругости каната, Е_к=110⁵ МПа.



Фактический коэффициент запаса прочности каната:



Допускаемый коэффициент запаса прочности [k]=3…5. Требуется глубокий анализ

4.3 Расчет буровой лебёдки

Кинематическая схема буровой лебёдки приведена на рисунке …

Грузоподъемность на i-той скорости

,

где N_б – мощность на барабане лебедки, Вт;

N_вх – мощность на входе в лебедку, Вт;

_л – КПД лебедки;

V_крi – i-тая скорость крюка, м/с:

,

где n_бi – частота вращения барабана лебедки на i-той скорости;

D_бр – расчетный диаметр барабана лебедки, м:

Dбр = Dб+5dк,

где  - коэффициент укладки талевого каната,  =0,95;

d_к– диаметр каната, мм.











Расчетные значения приведены в таблице 6. График распределения по скоростям подъёма приведен на рисунке 1

Таблица 6 – Расчетные значения для построения графика

---

Параметр	Значения
i	1	2
nб, мин-1	461	46,1
Vкр, м/с	2,09	0,21
Qкр, кН	165,8	2198,4

Рисунок 7 – График распределения по скоростям подъема


5 БУРОВАЯ ВЫШКА

5.1 Подбор буровой вышки

Буровая вышка выбирается по допускаемой нагрузке на крюке. Выбираем буровую вышку мачтового типа ВМ-42-160. Основные характеристики вышки приведены в таблице 7.

Таблица 7 Основные характеристики вышки ВМ-42-160

Параметр	Значение
Допустимая нагрузка на крюке, кН	1600
Полезная высота, м	42
Масса, кг	23200

5.2 Расчет нагрузок на вышку

Рассчитаем нагрузку на вышку. На вышку действуют вертикальные и горизонтальные нагрузки. Сочетание нагрузок, действующих на вышку, бывает различным:

- вертикальные;

- горизонтальные;

- вертикальные и горизонтальные.

Все нагрузки подразделяются на временные и постоянные.

Постоянные нагрузки состоят из ее массы (G_в) и массы оборудования, смонтированного на ней (G_о).

Временные подразделяются на длительные и краткосрочные. Временная длительная нагрузка состоит из эксплуатационной нагрузки на крюке (Q_кр), вертикальной и горизонтальной составляющей усилий на крюке, вертикальной и горизонтальной составляющей усилий в подвижной (Q_п) и неподвижной (Q_н) ветвях талевого каната, горизонтальной составляющей нагрузки от массы свечей установленных за палец (G_св.г). Временная краткосрочная нагрузка состоит из горизонтальных ветровых усилий, действующих на элементы вышки (Р_ветр).

Таблица 8 – Расчетные размеры буровых вышек

Тип вышки Параметр	a1	a2	a3	a4	a5
Башенная	4,0…6,0	6,0…7,0	8,0…12,0	2,0…3,0	0,168; 0,194; 0,245
Мачтовая	2,4…4,0	-	7,0…9,0	4,0…5,0	1,4; 1,6
С открытой передней гранью	1,7	-	2,65	2,0…3,0	0,2
Тип вышки Параметр	h1	h2	h3	h0	hног	hобщ
Башенная	1,4…1,5	2,4…3,0	2,0	0	1,2…1,6	5,0…8,0
Мачтовая		-		2,7…2,9
С открытой передней гранью		-		3,8
угол наклона свечи 2...4 градуса hкоз=4...5 м
Длина свечи: - для башенных вышек 24/27 и 36 м; - для мачтовых вышек 24/27; - для вышек с открытой передней гранью 18 м.
Высота подсвечника (hп) над уровнем пола: - при работе с комплексом АСП hпод = 1,7…2,6 м; - при работе без комплекса АСП hпод = 0,3…0,4 м.

---